JP6933966B2 - Parts recognition device and component mounting device - Google Patents
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Description
本明細書では、部品認識装置及び部品実装装置に関する技術を開示する。 This specification discloses a technique relating to a component recognition device and a component mounting device.
従来、基板上に部品を実装するために実装用ヘッドに吸着した部品を撮像装置により撮像することで部品不良や吸着不良の有無を認識する部品認識装置が知られている。特許文献1の部品実装機は、部品移載装置の吸着ノズルの部品吸着状態および部品の良否を判定する撮像監視装置を備えている。この撮像監視装置は、吸着ノズルが部品を吸着した状態を撮像した画像データを記憶部に保存し、画像データに基づき、異常の有無を判定する。画像データの保存は、部品供給装置または部品移載装置の作動状況が変化し得る原因となる事象、例えば、部品の切れ目、部品を供給する媒体であるトレイが変更になるタイミング等に行われる。これにより、常時画像データを保存する場合と比較して記憶部に保存する画像データの保存期間を長期化することが可能とされる。記憶部に保存された画像データは、不良基板や装置異常の発生の事象解明や原因究明などを行う際の手掛かりとされる。
Conventionally, there has been known a component recognition device that recognizes the presence or absence of component defects or adsorption defects by imaging a component attracted to a mounting head with an imaging device in order to mount the component on a substrate. The component mounting machine of
ところで、上記特許文献1の構成では、画像データを記憶する時間を限定することで記憶部に記憶される画像データの量を少なくしている。しかしながら、吸着ノズルに吸着した部品を撮像した画像をそのまま記憶部に保存しているため、部品の大きさに応じて記憶部に記憶する画像データの量が大きくなることが考えられ、このような場合に記憶部の空き領域の枯渇が懸念される。一方、撮像した部品の画像の画質を劣化させれば記憶部に記憶する画像データの量が小さくなり、記憶部の空き領域の枯渇を抑制することができるが、後に画像データを用いて生産時の認識状態を確認する場合、認識再現性が低下する要因となる。
By the way, in the configuration of
本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、撮像部が撮像した部品の画像データによる認識再現性の低下を抑制しつつ、記憶部の空き領域の枯渇を抑制することが可能な部品認識装置及び部品実装装置を提供することを目的とする。 The technique described in the present specification has been completed based on the above circumstances, and the storage unit is free while suppressing the deterioration of the recognition reproducibility due to the image data of the parts imaged by the imaging unit. It is an object of the present invention to provide a component recognition device and a component mounting device capable of suppressing the exhaustion of a region.
本明細書に記載された部品認識装置は、実装用ヘッドに吸着された部品を認識する部品認識装置であって、前記部品の画像を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記画像のうちから選択された選択領域の画像を記憶する記憶部と、前記選択領域の画像を出力する出力部と、を備える。
本構成によれば、撮像部により撮像された画像のうちから選択された選択領域の画像が記憶部に記憶されることにより、撮像された画像の全体を記憶部に記憶する構成と比較して、画質を劣化させずに記憶部に記憶する画像データの量を小さくすることが可能になる。これにより、画像データの認識再現性の低下を抑制しつつ、記憶部の空き領域の枯渇を抑制することが可能になる。また、出力部から外部機器等に出力される画像データの量を小さくできるため、外部機器等のメモリの空き領域の枯渇やタクト遅延を抑制しつつ、選択領域の画像データを利用して不具合解析や製品の改良等を行うことが可能になる。
The component recognition device described in the present specification is a component recognition device that recognizes a component attracted to a mounting head, and includes an imaging unit that captures an image of the component and the image captured by the imaging unit. It includes a storage unit that stores an image of a selected area selected from the above, and an output unit that outputs an image of the selected area.
According to this configuration, the image of the selected area selected from the images captured by the imaging unit is stored in the storage unit, so that the entire captured image is stored in the storage unit as compared with the configuration in which the entire image is stored in the storage unit. Therefore, it is possible to reduce the amount of image data stored in the storage unit without deteriorating the image quality. This makes it possible to suppress the depletion of the free area of the storage unit while suppressing the deterioration of the recognition reproducibility of the image data. In addition, since the amount of image data output from the output unit to an external device or the like can be reduced, defect analysis is performed using the image data in the selected area while suppressing the exhaustion of the free memory area and the tact delay of the external device or the like. And products can be improved.
本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記撮像部が撮像した前記部品の画像により前記部品の状態が正常か否かを判定する判定部と、前記選択領域の画像を前記記憶部が記憶し、前記選択領域の画像を前記出力部が出力する画像領域削減モードと、前記判定部が前記正常と判定したときに前記撮像部により撮像された前記複数の画像について平均画像を前記記憶部に記憶し、前記平均画像を前記出力部が出力する画像枚数削減モードと、を切り替え可能なモード切替部と、を備える。
このようにすれば、画像枚数削減モードとすれば、撮像部により撮像された複数の画像の全てを記憶部に記憶する構成と比較して記憶部に記憶する画像データの量を小さくすることができ、記憶部の空き領域の枯渇を抑制することが可能になる。また、選択領域以外の画像についても不具合解析や製品の改良等に利用したい場合には、画像領域削減モードから画像枚数削減モードに切り替えることにより、選択領域以外の領域を含んだ全体の画像に基づいて不具合解析や製品の改良等を行うことが可能になる。
The following embodiments are preferred as embodiments of the techniques described herein.
A determination unit that determines whether or not the state of the component is normal based on the image of the component captured by the imaging unit, the storage unit stores the image of the selected area, and the output unit stores the image of the selected area. The output image area reduction mode and the average image of the plurality of images captured by the imaging unit when the determination unit determines that the image is normal are stored in the storage unit, and the output unit outputs the average image. It is provided with a mode switching unit that can switch between a mode for reducing the number of images to be displayed and a mode for switching between them.
In this way, in the image number reduction mode, the amount of image data stored in the storage unit can be reduced as compared with the configuration in which all of the plurality of images captured by the imaging unit are stored in the storage unit. It is possible to suppress the exhaustion of the free area of the storage unit. Also, if you want to use images other than the selected area for defect analysis or product improvement, you can switch from the image area reduction mode to the image number reduction mode based on the entire image including the area other than the selected area. This makes it possible to analyze defects and improve products.
前記画像枚数削減モードでは、前記判定部が前記部品の状態が正常でないと判定したときに前記記憶部に記憶されている前記平均画像に対して前記部品の状態に変化が生じた画像に関する変化画像情報を前記出力部から出力する。
このようにすれば、変化画像情報に基づいて不具合解析や製品の改良等を行うことが可能になる。
In the image number reduction mode, a change image relating to an image in which the state of the component is changed with respect to the average image stored in the storage unit when the determination unit determines that the state of the component is not normal. Information is output from the output unit.
In this way, it becomes possible to perform defect analysis, product improvement, and the like based on the change image information.
前記記憶部には、前記選択領域を特定するための領域特定情報が記憶されており、前記出力部は、前記領域特定情報を出力する。
このようにすれば、選択領域の画像だけでなく領域特定情報が出力部から出力されるため、選択領域の画像と領域特定情報とに基づいて不具合解析や製品の改良等ための再現試験を行うことが容易になる。
The storage unit stores the area identification information for specifying the selected area, and the output unit outputs the area identification information.
In this way, not only the image of the selected area but also the area identification information is output from the output unit, so a reproduction test for defect analysis, product improvement, etc. is performed based on the image of the selected area and the area identification information. It becomes easy.
前記記憶部には、部品実装に関する再現試験に使用可能な付加情報が記憶されている。
このようにすれば、付加情報により再現試験の精度を高めることができる。
The storage unit stores additional information that can be used for a reproduction test related to component mounting.
In this way, the accuracy of the reproduction test can be improved by the additional information.
前記部品認識装置と、基板を搬送する基板搬送部と、前記実装用ヘッドと、を備え、前記出力部は、前記基板搬送部による前記基板の搬送時に前記画像を出力する、部品実装装置とする。
このようにすれば、部品実装装置が低負荷となる基板の搬送時に画像を出力することができるため、タクト遅延を抑制することが可能になる。
The component recognition device, the board transport section for transporting the board, and the mounting head are provided, and the output section is a component mounting device that outputs the image when the board is transported by the board transport section. ..
In this way, the component mounting device can output an image when the substrate has a low load, so that the tact delay can be suppressed.
本明細書に記載された技術によれば、撮像部が撮像した部品の画像データによる認識再現性の低下を抑制しつつ、記憶部の空き領域の枯渇を抑制することが可能となる。 According to the technique described in the present specification, it is possible to suppress the depletion of the free area of the storage unit while suppressing the deterioration of the recognition reproducibility due to the image data of the component imaged by the imaging unit.
1、部品実装装置の全体構成
実施形態の部品実装装置10について図1〜図9を参照しつつ説明する。以下の説明では、基台11の長辺方向(図1の左右方向)及び搬送コンベア13の搬送方向をX軸方向とし、基台11の短辺方向(図1の上下方向)をY軸方向とし、基台11の高さ方向(図2の上下方向)をZ軸方向とする。
1. Overall Configuration of Component Mounting Device The
部品実装装置10は、基台11と、プリント基板P(「基板」の一例)を搬送方向(X軸方向)に搬送するための搬送コンベア13(「基板搬送部」の一例)と、電子部品50(「部品」の一例)を吸着してプリント基板P上に実装する実装用ヘッド30を有する実装装置本体20と、実装用ヘッド30に吸着された電子部品50を撮像する撮像部41を有する部品認識装置40と、を備えている。基台11は、平面視長方形状をなすとともに上面が平坦とされる。
The
搬送コンベア13は、基台11上に設けられ、搬送方向に循環駆動する一対のコンベアベルト14を備えており、プリント基板Pは、両コンベアベルト14に架設する形でセットされる。プリント基板Pは、搬送方向の一方側(図1の右側)からコンベアベルト14に沿って基台11上の作業位置(図1の二点鎖線の位置)に搬入され、この作業位置で停止した状態で電子部品50の実装作業がされた後、コンベアベルト14に沿って他方側(図1の左側)に搬出される。部品実装装置10は、自動運転中において、搬送コンベア13によりプリント基板Pが搬送される搬送状態と、作業位置においてプリント基板Pへの電子部品50の実装作業が行われる実装状態と、が交互に行われる。
The
搬送コンベア13の両側(図1の上下両側)には、X軸方向に並んで2箇所ずつ、計4箇所にフィーダ型供給装置16が配されている。フィーダ型供給装置16には、複数のフィーダ17が横並び状に整列して取り付けられている。各フィーダ17は、複数の電子部品50が収容された電子部品供給テープ(不図示)が巻回されたリール(不図示)、及びリールから電子部品供給テープを引き出す電動式の送出装置(不図示)等を備えており、搬送コンベア13側に位置する端部から電子部品50が一つずつ供給されるようになっている。
On both sides of the conveyor 13 (both upper and lower sides in FIG. 1), feeder
実装装置本体20は、基台11及びフィーダ型供給装置16等の上方に設けられる一対の支持フレーム21と、ヘッドユニット22と、ヘッドユニット22を駆動するヘッドユニット駆動機構とから構成される。各支持フレーム21は、それぞれX軸方向における基台11の両側に位置しており、Y軸方向に延びている。支持フレーム21には、ヘッドユニット駆動機構を構成するX軸サーボ機構及びY軸サーボ機構が設けられており、X軸サーボ機構及びY軸サーボ機構によって、ヘッドユニット22は一定の可動領域内でX軸方向及びY軸方向に移動可能とされている。Y軸サーボ機構は、Y軸方向に延びる形で各支持フレーム21に設置されたY軸ガイドレール24Yと、Y軸方向に延びる形で各Y軸ガイドレール24Yに取り付けられ、図示しないボールナットが螺合されたY軸ボールねじ25Yと、Y軸ボールねじ25Yに付設されたY軸サーボモータ26Yとを有している。各Y軸ガイドレール24Yには、X軸方向に延びる形でボールナットに固定されたヘッド支持体28が取り付けられている。Y軸サーボモータ26Yが通電制御されると、Y軸ボールねじ25Yに沿ってボールナットが進退し、その結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体28、及び次述するヘッドユニット22がY軸ガイドレール24Yに沿ってY軸方向に移動する。
The mounting device
X軸サーボ機構は、X軸方向に延びる形でヘッド支持体28に設置されたX軸ガイドレール24X(図2参照)と、X軸方向に延びる形でヘッド支持体28に取り付けられ、図示しないボールナットが螺合されたX軸ボールねじ25Xと、X軸ボールねじ25Xに付設されたY軸サーボモータ26Yとを有している。X軸ガイドレール24Xには、その軸方向に沿ってヘッドユニット22が移動自在に取り付けられている。X軸サーボモータ26Xが通電制御されると、X軸ボールねじ25Xに沿ってボールナットが進退し、その結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット22がX軸ガイドレール24Xに沿ってX軸方向に移動する。
The X-axis servo mechanism is attached to the
ヘッドユニット22は、フィーダ型供給装置16から基台11上に供給される電子部品50を取り出してプリント基板P上に実装する。ヘッドユニット22には、図2に示すように、電子部品50の実装動作を行う実装用ヘッド30が列状をなして複数個搭載されている。各実装用ヘッド30は、ヘッドユニット22の下面から下向きに突出しており、その先端には電子部品50を負圧によって吸着する吸着ノズル32がそれぞれ設けられている。ヘッドユニット22には、各種センサ類33(図3参照)のうち負圧発生機によって吸着ノズル32に発生させた負圧状態を検出する圧力センサが内蔵されており、吸着ノズル32が電子部品50を吸着している状態では、圧力センサにより負圧が検出され、吸着ノズル32が所定の位置の電子部品50を吸着していない状態では、吸着ノズル32から空気が流入し、圧力センサにより所定の負圧が検出されないため、検出された負圧状態の違いに基づいて、制御部60が電子部品50の吸着の有無や電子部品50の吸着位置のずれによるエアリークを検知できるようになっている。
The
各実装用ヘッド30は、R軸サーボモータ26R(図3参照)等によって軸周りの回転動作が可能とされている。また、各実装用ヘッド30は、Z軸サーボモータ26Z(図3参照)等の駆動によってヘッドユニット22のフレームに対して上下方向に昇降可能とされている。部品実装装置10では、これらの各種サーボモータが駆動されることにより、フィーダ型供給装置16から供給される電子部品50の吸着位置及びプリント基板Pに対する実装位置が最適な位置となるように制御されるようになっている。
Each mounting
2.部品実装装置10の電気的構成
部品実装装置10の電気的構成について図3を参照しつつ説明する。
部品実装装置10は、図3に示すように、制御部60によってその全体が制御統括されている。制御部60はCPU等により構成される演算処理部61を備えている。演算処理部61は、制御部60内においてモータ制御部62と、記憶部63と、判定部68と、画像処理部69と、入出力部55とに接続されている。また、演算処理部61は、制御部60の外部で表示部53と、操作部54(「モード切替部」の一例)とに接続され、画像処理部69は制御部60の外部で撮像部41に接続されている。入出力部55は、いわゆるインターフェースであって、各種センサ類33や各種アクチュエータ類34に接続されている。
2. Electrical configuration of
As shown in FIG. 3, the
撮像部41は、基台11上において、ヘッドユニット22による実装位置の近傍の二箇所(図1)に固定されている。撮像部41は、実装用ヘッド30によってフィーダ型供給装置16から取り出された電子部品50に対して、図4に示すように、電子部品50の底面側を含む撮像領域42の画像を撮像する。電子部品50は、合成樹脂で覆われた本体51と、本体51の両側面から並んで突出する複数のリード端子52とを有する。
The
表示部53は、表示画面を有する液晶表示装置等から構成され、部品実装装置10の状態等を表示画面上に表示する。操作部54は例えばタッチパネル、キーボード、マウスなどの入力装置を備えており、作業者は操作部54を操作して各種の設定を行うことができる。本実施形態では、操作部54の操作により、撮像部41が撮像した画像の処理に関する3つ(複数)のモードを切り替え可能とされている。3つのモードは、画像データ65のデータ量を削減しない通常モードと、画像の面積によりデータ量を削減する画像領域削減モードと、画像の枚数によりデータ量を削減する画像枚数削減モードとを有する。
The
通常モードは、デフォルトで設定されているモードであり、撮像部41が撮像した画像の全体(図4)を記憶部63に記憶する。画像領域削減モードは、図5(A)に示すように、撮像部41により撮像された撮像領域42のうちから選択された複数(2箇所)の選択領域SA1の画像データを切り取って記憶部63に記憶し、入出力部55(「出力部」の一例)から外部に出力する(図5(B))。
The normal mode is a mode set by default, and stores the entire image (FIG. 4) captured by the
画像枚数削減モードは、撮像部41により撮像された複数の画像について合成して平均化処理を施した平均画像及び平均画像に対して電子部品50の状態に変化が生じた変化画像情報を記憶部63が記憶し、平均画像及び変化画像情報を入出力部55が出力する。平均画像における平均化処理は、図6(A)に示すように、電子部品50を吸着するごとに撮像部41が撮像した複数回(n回)分の画像について電子部品50の位置(XY方向の位置)、吸着傾き状態(XY平面に対する角度)等について平均の位置や平均の状態とした平均画像(n回)を生成する。ここで、「平均の位置や平均の状態」とは、画像の認識結果をもとに、電子部品50の中心位置や吸着傾き状態を揃えた(位置合わせした)状態とすることができる。平均画像は、画像も枚数の削減のため、同一基板を生産している時は、上書きすることができ、図6(B)に示すように、平均画像に対して新たに撮像した画像を加えた平均化処理(n+1回分の平均化)を行うようにしてもよい。なお、ロット間の差異が発生しやすい電子部品50は、同一ロットでのみ平均画像を生成するようにしても良い。このようにすれば、複数枚のイメージを合成して平均化した平均画像を正常時の電子部品50の状態として記憶することができるため、リード端子52の明るさむらといった突発的な見え方誤差は平均画像には発生しにくくなる。
In the image number reduction mode, a storage unit stores an average image obtained by synthesizing and averaging a plurality of images captured by the
変化画像情報は、平均画像に対して位置、形状、大きさ、範囲等の要素が所定以上変化していると認識された画像である。変化画像情報については、平均画像に含まれない。なお、変化画像情報は、新たに撮像した画像データとしてもよいが、これに限られず、例えば、平均画像と変化画像情報との差分の情報としてもよい。 The change image information is an image in which elements such as position, shape, size, and range are recognized to have changed by a predetermined value or more with respect to the average image. The change image information is not included in the average image. The changed image information may be newly captured image data, but is not limited to this, and may be, for example, information on the difference between the average image and the changed image information.
モータ制御部62は、後述する実装プログラム64に従って各ヘッドユニット22のX軸サーボモータ26XとY軸サーボモータ26YとZ軸サーボモータ26ZとR軸サーボモータ26Rとをそれぞれ駆動させる。また、モータ制御部62は、実装プログラム64に従って搬送コンベア13を駆動させる。
The
記憶部63は、CUを制御するプログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)、及び装置の動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)等から構成されている。記憶部63には、実装プログラム64と画像データ65(電子部品イメージ)と基板データ66と現在のモード等の各種データ67とが記憶されている。記憶部63に記憶される画像データや各種情報のファイル形式は、種々の形式を用いることができ、例えばJPEGやビットマップを用いることができる。
The
実装プログラム64には、実装対象となるプリント基板Pの生産台数に関する基板情報、プリント基板Pに実装される電子部品50の個数や種類等を含む情報、プリント基板P上の電子部品50の実装位置に関する情報、各吸着ノズル32による電子部品50の吸着位置(X軸方向及びY軸方向における吸着位置、電子部品50の大きさや形状に応じた実装用ヘッド30の軸周りの回転角度等)に関する吸着位置情報等が含まれている。
The mounting
基板データ66には、画像領域削減モードとした際に撮像部41が撮像した画像のうちから選択する選択領域SA1を特定する領域特定情報、プリント基板Pの寸法、プリント基板Pの基準位置、プリント基板Pの生産枚数等が含まれている。領域特定情報は、例えば、実装部品の寸法や、認識時に考慮すべき、部品の吸着位置のズレ許容範囲、撮像領域42の画像サイズ(選択領域SA1を切り取る前の画像サイズ)、選択領域A1の数、選択領域A1の形状等の情報を含めることができる。
The
判定部68は、撮像部41が撮像した電子部品50の画像が正常か否かを判定する。具体的には、例えば、撮像部41により撮影された電子部品50の画像から、吸着している電子部品50が異常品(異部品やリード曲がりなど形状異常発生品)であるか否か、及び、電子部品50が異常品ではない場合、搭載ズレが発生しない吸着状態であるか否かを検知しており、電子部品50が異常品ではなく、搭載ズレが発生しない吸着状態である場合には、電子部品50の状態が「正常」と判定し、電子部品50の画像を認識する。一方、電子部品50が異常品及び搭載ズレが発生しうる吸着状態の少なくとも一方に該当する場合には電子部品50の画像を認識を認識できないため「不良」と判断する。なお、電子部品50の搭載ズレとは、例えば電子部品50がノズル中心からずれた位置で吸着されたために傾いて実装されてしまう場合であり、搭載ズレが発生しない吸着状態であるか否かは、例えば、吸着ノズル32の中心軸と電子部品50の中心軸とのずれ量を記憶部63に記憶されている閾値と比較し、検出した中心軸のずれ量が閾値よりも小さい場合に搭載ズレが発生しない吸着状態とし、中心軸のずれ量が閾値よりも大きい場合に搭載ズレが発生する吸着状態とすることができる。
The
画像処理部69には、撮像部41で撮像された画像の画像データが取り込まれる。画像処理部69では、取り込まれた画像データと、記憶部63に記憶されている現在のモードと基づいて画像の切り取りや平均化等の処理を行う。
The image data of the image captured by the
入出力部55は、制御部60の外部で実装装置本体20に設けられた各種センサ類33と各種アクチュエータ類34と機器35とに接続されている。入出力部55には、各種センサ類33から出力される検出信号が入力されるとともに、演算処理部61から出力される制御信号に基づいて、実装装置本体20に設けられる各種アクチュエータ類34に対する動作制御を行うように構成されている。機器35は、部品実装装置10の内部や外部の機器であり、ユーザが実装不良等の原因調査や再現試験を可能とされており、例えば、再現試験用の機器やPC(Personal computer)等とすることができる。
The input /
3.制御部60の処理
部品実装装置10の制御部60は、図7に示すように、センサ類33からの信号により電子部品50が吸着されていることを検知すると(S1で「YES」)、撮像部41により電子部品50の画像を撮像し、画像処理部69は、撮像部41が撮像した画像の画像データ65を記憶部63に記憶する(S2)。次に、制御部60は、撮像部41が撮像した電子部品50の画像を認識する処理を行い(S3)、電子部品50の認識に成功したか否かを判断する(S4)。なお、電子部品50の画像の認識に成功した場合には、面積削減モードの際に使用する選択領域SA1の設定が可能となり、電子部品50の画像の認識に失敗した場合には、選択領域SA1の設定ができないため、例えば、画像全体を選択領域とするか、又は、画像の認識が可能な範囲に補正した領域を選択領域として設定することができる。画像認識の失敗時の選択領域の選択方法や補正方法は、例えば、予め記憶部63に記憶することができる。
3. 3. Processing of the
制御部60は電子部品50の状態が正常であるため、電子部品50の認識に成功すると(S4で「YES」)、操作部54によりいずれのモードに設定されているかを判断する(S5,S7)。現在のモードが通常モードである場合には(S5で「NO」,S7で「NO」)、撮像部41が撮像した撮像領域42の全体の画像データ65を記憶部63に記憶する(S9)。一方、現在のモードが面積削減モードに設定されている場合には(S5で「YES」)、面積削減処理を行い(S6)、現在のモードが枚数削減モードに設定されている場合には(S5で「NO」,S7で「YES」)、枚数削減処理を行う(S8)。
Since the state of the
一方、制御部60は、電子部品50の状態が正常でなく、画像の認識に失敗すると(S4で「NO」)、操作部54によりいずれのモードに設定されているかを判断する(S10,S11)。現在のモードが通常モードである場合には(S10で「NO」,S11で「NO」)、撮像部41が撮像した撮像領域42の全体の画像データ65を記憶部63に記憶し(S9)、現在のモードが面積削減モードに設定されている場合には(S10で「YES」)、面積削減処理を行う(S13)。制御部60は、現在のモードが枚数削減モードに設定されている場合には(S10で「NO」,S11で「YES」)、記憶部63に記憶されている平均画像に対して変化が生じたときの変化画像情報を記憶部63に記憶する(S12)。なお、記憶部63に記憶されている平均画像及び変化画像については、部品実装装置10の表示部53に表示してもよい。
On the other hand, when the state of the
S6及びS13の面積削減処理では、図8に示すように、制御部60は、記憶部63に記憶された領域特定情報を読み出す(S21)。画像処理部69は、領域特定情報により、電子部品50の底面(一面)を含む撮像領域42の画像のうちから、異常の認識が容易な特定の領域を選択した選択領域SA1の画像を切り取り(S22)、記憶部63に記憶する(S23)。異常の認識が容易な特定の選択領域SA1は、例えば、リード端子52等の部品の実装基準位置、部品の特徴部を選択した領域とすることができ、本実施形態では、一列に並んだ複数のリード端子52を含む複数箇所の領域である。選択領域SA1の画像を切り取ることにより、記憶部63に記憶される画像の面積(サイズ)が削減される。
In the area reduction processing of S6 and S13, as shown in FIG. 8, the
枚数削減処理では、図9に示すように、制御部60の画像処理部69は、撮像部41が撮像した複数回の画像に対して電子部品50の位置、傾き、大きさ等を平均化した平均画像を生成し(S31)、平均画像を記憶部63に記憶する(S32)。
In the number-of-sheet reduction processing, as shown in FIG. 9, the image processing unit 69 of the
制御部60は、図7に示すように、電子部品50が吸着されていないことを検知した場合(S1で「NO」)、及び、S6,S8,S9,S12,S13の処理が終了した場合には、S14にて搬送コンベア13によりプリント基板Pの搬送が行われている否かを検知する。プリント基板Pの搬送が行われていない場合には(S14で「NO」)、電子部品50の実装作業中のため部品実装装置10の負荷が大きいため、画像データ及び領域特定情報の出力は行わず、電子部品50が吸着されているか否かを判断する(S1)。一方、プリント基板Pの搬送が行われている場合には(S14で「YES」)、記憶部63に記憶された画像データ(及び領域特定情報)を外部の機器35等に出力する(S15)。外部の機器35等では、画像データ(及び領域特定情報)に基づいて再現試験を行い、不具合解析や製品の改良等を行うことができる。
As shown in FIG. 7, the
4.本実施形態の作用、効果
部品認識装置40は、実装用ヘッド30に吸着された電子部品50を認識する部品認識装置40であって、電子部品50の画像を撮像する撮像部41と、撮像部41により撮像された画像のうちから選択された選択領域SA1の画像を記憶する記憶部63と、選択領域SA1の画像を出力する入出力部55(出力部)と、を備える。
本実施形態によれば、撮像部41により撮像された画像のうちから選択された選択領域SA1の画像が記憶部63に記憶されることにより、撮像された画像の全体を記憶部63に記憶する構成と比較して、画質を劣化させずに記憶部63に記憶する画像データ65の量を小さくすることが可能になる。これにより、画像データの認識再現性の低下を抑制しつつ、記憶部63の空き領域の枯渇を抑制することが可能になる。また、入出力部55から外部機器等に出力される画像データ65の量を小さくできるため、外部機器等のメモリの空き領域の枯渇やタクト遅延を抑制しつつ、選択領域の画像データ65を利用して不具合解析(吸着不良、実装不良等の原因究明等)や製品の改良等を行うことが可能になる。
4. The operation and effect of the present embodiment The
According to the present embodiment, the image of the selection region SA1 selected from the images captured by the
撮像部41が撮像した電子部品50の画像により電子部品50の状態が正常か否かを判定する判定部68と、撮像部41が撮像した画像の処理の異なる複数のモードを切り替え可能な操作部54(モード切替部)と、を備え、複数のモードは、選択領域SA1の画像を記憶部63が記憶し、選択領域SA1の画像を入出力部55が出力する画像領域削減モードと、判定部68が正常と判定したときに撮像部41により撮像された複数の画像について平均画像を記憶部63が記憶し、平均画像を入出力部55が出力する画像枚数削減モードと、を有する。
このようにすれば、画像枚数削減モードとすれば、撮像部41により撮像された複数の画像の全てを記憶部63に記憶する構成と比較して記憶部63に記憶する画像データ65の量を小さくすることができ、記憶部63の空き領域の枯渇を抑制することが可能になる。また、画像領域削減モードにおける選択領域SA1以外の画像についても電子部品50の吸着検査や実装不良等の原因究明に利用したい場合には、画像枚数削減モードに切り替えることにより、選択領域SA1以外の領域を含んだ全体の画像に基づいて不具合解析や製品の改良等を行うことが可能になる。
A
In this way, in the image number reduction mode, the amount of
画像枚数削減モードでは、判定部68が電子部品50の状態が正常でないと判定したときに記憶部63に記憶されている平均画像に対して電子部品50の状態に変化が生じた画像に関する変化画像情報を入出力部55から出力する。
このようにすれば、平均画像だけでなく変化画像情報に基づいて不具合解析や製品の改良等を行うことが可能になる。
In the image number reduction mode, a change image relating to an image in which the state of the
In this way, it is possible to analyze defects and improve the product based on not only the average image but also the changed image information.
記憶部63には、選択領域SA1を特定するための領域特定情報が記憶されており、入出力部55は、領域特定情報を出力する。
このようにすれば、選択領域SA1の画像だけでなく領域特定情報が入出力部55から出力されるため、選択領域SA1の画像と領域特定情報とに基づいて不具合解析や製品の改良等ための再現試験を行うことが容易になる。
The
In this way, not only the image of the selected area SA1 but also the area specifying information is output from the input /
部品実装装置10は、部品認識装置40と、プリント基板Pを搬送する搬送コンベア13(基板搬送部)と、実装用ヘッド30と、を備え、入出力部55は、搬送コンベア13によるプリント基板Pの搬送時に画像を出力する。
このようにすれば、部品実装装置10が低負荷となるプリント基板Pの搬送時に画像を出力することができるため、タクト遅延を抑制することが可能になる。
The
In this way, the
<実施形態2>
次に、実施形態2について図10,図11を参照して説明する。実施形態2では、画像領域削減モードにおいて、選択領域SA2,SA3の位置や、選択領域SA2,SA3の特定方法が異なるものである。以下では、実施形態1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
<
Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In the second embodiment, in the image area reduction mode, the positions of the selected areas SA2 and SA3 and the method of specifying the selected areas SA2 and SA3 are different. Hereinafter, the same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
電子部品70は、図10に示すように、合成樹脂でパッケージされた扁平な長方形状の本体71と、本体71の全周から外方に突出するリード端子72とを備えている。記憶部63には予め領域特定情報が記憶されている。領域特定情報は、正規位置に配置された電子部品70の本体71の外縁の所定寸法内側B1と、リード端子72の所定寸法外側B2と、の間の選択領域SA2とした場合に、この選択領域SA2を特定する情報とされている。選択領域SA2は、撮像領域42に対する電子部品70の位置、リード端子の範囲や幅、ピッチ、本数等のリード情報等に基づいて特定される。選択領域SA2は、広めに設定されることにより、部品吸着位置に多少のずれが発生した状態でもリード端子72等や電子部品70の搭載位置を認識することが出来る。
As shown in FIG. 10, the
また、上記したような予め領域特定情報が記憶部63に記憶されていなくてもよい。具体的には、撮像部41の撮像した画像から認識されたリード端子72等の位置に基づいて、撮像部41が撮像した画像のうちから切り取る画像の領域を最適化して選択領域SA3を特定するようにしてもよい。具体的には、図11に示すように、撮像部41が電子部品70の画像を撮像すると、制御部60は、列状の複数のリード端子72の並び方向の両端位置T1を求めるとともに、この両端位置T1の外接矩形C2を求める。そして、選択領域SA3を電子部品70に対して余裕のある大きさとするため、本実施形態では、外接矩形C2に対してリード端子72の所定寸法内側C1と、リード端子72の所定寸法外側C3との間が選択領域SA3とされている。なお、リード端子72に対する所定寸法は、リード端子72の長さ、幅等に応じて設定することができる。そして、制御部60は、選択領域SA2,SA3の画像及び選択領域SA2,SA3を特定するための領域特定情報を記憶部63に記憶し、入出力部55から出力する。
Further, the area identification information as described above may not be stored in the
実施形態2によれば、選択領域SA2,SA3を適切な範囲で設定することができるため、不具合解析等のための再現試験等の精度を向上させることができる。 According to the second embodiment, since the selection areas SA2 and SA3 can be set in an appropriate range, the accuracy of the reproduction test or the like for defect analysis or the like can be improved.
<実施形態3>
次に、実施形態3について説明する。実施形態3は、画像領域削減モードにおいて領域特定情報と共に付加情報を入出力部55(出力部)から出力するものである。
記憶部63に記憶される基板データ66には、領域特定情報に加えて、付加情報が含まれている。付加情報は、部品認識データ、認識エラー情報、認識処理進行状況等の認識結果情報、設備情報が含まれている。部品認識データは、例えば、認識方法が異なる電子部品50における部品タイプ(部品種別)、電子部品50の外形寸法、リード情報(本数、寸法、ピッチ)、認識のための基準となるしきい値、認識の際に許容される公差、部品認識アルゴリズム等が含まれる。
<
Next, the third embodiment will be described. In the third embodiment, additional information is output from the input / output unit 55 (output unit) together with the area identification information in the image area reduction mode.
The
認識エラー情報は、例えば、認識結果(合否)、電子部品50の中心、傾き、リード端子52,72の情報(本数、寸法、ピッチ)が含まれる。認識処理進行状況等の認識結果情報は、例えば、電子部品50の角位置、イメージ座標上の各リード端子52,72の先端位置や幅、明るさが含まれる。設備情報は、例えば、アプリケーションのバージョン、撮像カメラ情報(種類、スケール)、照射条件(照射種類、照射レベル等)が含まれる。
実施形態3によれば、基板データ66により再現試験の精度を高めることができる。
The recognition error information includes, for example, recognition result (pass / fail), center of
According to the third embodiment, the accuracy of the reproduction test can be improved by the
<他の実施形態>
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The techniques described herein are not limited to the embodiments described above and in the drawings, and for example, the following embodiments are also included in the technical scope of the techniques described herein.
(1)上記実施形態では、3つのモードを切り替え可能としたが、これに限らない。例えば、通常モードや枚数削減モードを備えない2つのモードを切り替え可能としてもよい。また、複数のモードを備えない構成としてもよく、例えば、撮像部41による撮像時には、常に面積削減処理を実行するようにしてもよい。
(1) In the above embodiment, the three modes can be switched, but the present invention is not limited to this. For example, it may be possible to switch between two modes that do not have a normal mode or a number reduction mode. Further, the configuration may not include a plurality of modes. For example, the area reduction process may always be executed at the time of imaging by the
10: 部品実装装置
13: 搬送コンベア(基板搬送部)
14: コンベアベルト
20: 実装装置本体
30: 実装用ヘッド
32: 吸着ノズル
33: センサ類
34: アクチュエータ類
35: 機器
40: 部品認識装置
41: 撮像部
50,70: 電子部品(部品)
51,71: 本体
52,72: リード端子
53: 表示部
54: 操作部(モード切替部)
55: 入出力部
60: 制御部
63: 記憶部
65: 画像データ
66: 基板データ
68: 判定部
69: 画像処理部
P: プリント基板(基板)
SA1,SA2,SA3: 選択領域
10: Parts mounting device 13: Conveyor conveyor (board transfer unit)
14: Conveyor belt 20: Mounting device main body 30: Mounting head 32: Suction nozzle 33: Sensors 34: Actuators 35: Equipment 40: Parts recognition device 41: Imaging
51, 71:
55: Input / output unit 60: Control unit 63: Storage unit 65: Image data 66: Board data 68: Judgment unit 69: Image processing unit P: Printed circuit board (board)
SA1, SA2, SA3: Selected area
Claims (5)
前記部品の画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された前記画像のうちから選択された選択領域の画像を記憶する記憶部と、
前記選択領域の画像を出力する出力部と、
前記撮像部が撮像した前記部品の画像により前記部品の状態が正常か否かを判定する判定部と、
前記選択領域の画像を前記記憶部が記憶し、前記選択領域の画像を前記出力部が出力する画像領域削減モードと、前記判定部が前記正常と判定したときに前記撮像部により撮像された前記複数の画像について平均画像を前記記憶部に記憶し、前記平均画像を前記出力部が出力する画像枚数削減モードと、を切り替え可能なモード切替部と、を備える部品認識装置。 A component recognition device that recognizes components adsorbed on the mounting head.
An imaging unit that captures an image of the component,
A storage unit that stores an image of a selected area selected from the images captured by the imaging unit, and a storage unit.
An output unit that outputs an image of the selected area and
A determination unit that determines whether or not the state of the component is normal based on the image of the component captured by the imaging unit.
The image area reduction mode in which the storage unit stores the image of the selected area and the output unit outputs the image of the selected area, and the image pickup unit imaged when the determination unit determines that the image is normal. A component recognition device including a mode switching unit capable of storing an average image of a plurality of images in the storage unit and switching between an image number reduction mode in which the output unit outputs the average image.
前記出力部は、前記領域特定情報を出力する請求項1又は請求項2に記載の部品認識装置。 The storage unit stores area identification information for specifying the selected area.
The component recognition device according to claim 1 or 2 , wherein the output unit outputs the area identification information.
基板を搬送する基板搬送部と、前記実装用ヘッドと、を備え、
前記出力部は、前記基板搬送部による前記基板の搬送時に前記画像を出力する、部品実装装置。 The component recognition device according to any one of claims 1 to 4.
A board transporting unit for transporting a board and a mounting head are provided.
The output unit is a component mounting device that outputs the image when the substrate is transported by the board transport unit.
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